第6章(1)plc顺序功能图设计

可编程序控制器的编程方法与工程应用梯形图程序的设计方法

梯形图的基本电路梯形图的经验设计法根据继电器电路图设计梯形图的方法梯形图的顺序控制设计法顺序功能图梯形图的基本电路起动、保持和停止电路三相异步电动机正反转控制电路定时器、计数器应用程序

定时范围的扩展

闪烁电路

延时接通断开电路常闭触点的输入图中所用的x1的触点类型与可编程序控制器外接SB2的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能用常开触点作可编程序控制器的输入信号

如果某些信号只能用常闭触点输入，可以按输入全部为常开触点来设计，然后将梯形图中相应的输入继电器的触点改为相反的触点，即常开触点改为常闭触点，常闭触点改为常开触点

梯形图的经验设计法

沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和辅助触点，最后才能得到一个较为满意的结果1、自动往返控制的梯形图设计

2、时序控制电路的设计方法

建立在电动机正反转控制梯形图的基础上

根据继电器电路图设计梯形图的方法

这种设计方法没有改变系统的外部特性，对于操作工人来说，除了控制系统的可靠性提高了之外，改造前后的系统没有什么区别，他们不用改变长期形成的操作习惯。这种设计方法一般不需要改动控制面板和它上面的元器件，可以减少硬件改造的费用和改造的工作量

基本方法了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理，这样才能做到在设计和调试控制系统时心中有数。确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，以及它们对应的梯形图中的输入继电器和输出继电器的元件号，画出可编程序控制器的外部接线图。确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中辅助继电器和定时器的元件号。这两步建立了继电器电路图和梯形图中的元器件的对应关系。根据上述对应关系画出梯形图。

梯形图由多个梯级组成，每个线圈可构成一个梯级，每个梯级有多条支路，每个梯级代表一个逻辑方程梯形图中的继电器继电器、接点、线圈不是物理的，是PLC存储器中的位(1=ON；0=OFF)；故编程时常开/常闭接点可无限次引用，线圈输出只能是一次梯形图中流过的不是物理电流而是“概念电流”，只能从左向右流用户程序的运算是根据PLC的输入/输出映象寄存器中的内容，逻辑运算结果可以立即被后面的程序使用PLC的内部继电器不能做控制用，只能存放逻辑控制的中间状态输出线圈不能直接驱动现场的执行元件，通过I/O模块上的功率器件来驱动PLC梯形图语的编程原则注意以下问题应遵守梯形图语言中的语法规定

设置中间单元

尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号

外部联锁电路的设立为了减少使用的指令条数，在串联电路中单个触点应放在右边，在并联电路中单个触点应放在下面。外部负载的额定电压

典型继电器控制线路例一

与、或和非逻辑X1X2Y100X1X2Y100X1X4X3Y2X1X4X3Y2Y2Y3Y2Y3输出线圈逻辑电源常开接点常闭接点+-典型继电器控制线路例二

起动、保持和停止逻辑AQY2ATY2AQY2ATY2AQY2Y2AQY2ATY2AT起动优先的自保持电路停止优先的自保持电路典型继电器控制线路例三

双向（正反转）控制逻辑AQZZZFZZZAQZZZATZZ正转ATAQFAQFFZZZFZATAQZ反转AQFFZAQFFZATFZAQZZZ典型继电器控制线路例四闪烁逻辑X100T201T200T201T200T200T200T201Y1001s2sX100T201Y100X100T200T201典型继电器控制线路例五单脉冲逻辑M200T200M200T200M200M200M200T2002sM200T200Y200X200M200Y200T200X200M200T200X200Y200梯形图的顺序控制设计法

用经验法设计梯形图存在的问题

设计方法很难掌握，设计周期长装置交付使用后维修困难顺序控制设计法顺序控制设计法的本质

顺序控制设计法按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。顺序控制设计法又称步进控制设计法，它是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受

顺序控制设计法将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步(Step)用编程元件(例如辅助继电器M和状态S)来代表各步。步是根据输出量的状态变化来划分，在任何一步之内，各输出量的ON／OFF状态不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件，转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通／断开等；也可能是可编程序控制器内部产生的信号，如定时器、计数器常开触点的接通等，转换条件还可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制各输出继电器

顺序控制设计法的本质顺序控制设计法则是用输入量x控制代表各步的编程元件(如辅助继电器M)再用它们控制输出量Y步是根据输出量Y的状态划分的，M与Y之间具有很简单的“与”的逻辑关系，输出电路的设计极为简单。顺序功能图

顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作(或命令)组成

步有向连线与转换条件

顺序功能图的基本结构修饰词示例步初始步：与步对应的动作或命令

活动步：当系统正处于某一步所在的阶段时，叫做该步处于活动状态，称该步为“活动步”

子步不隐含这些动作之间的任何顺序

施控系统:在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”(command)如：数控装置被控系统:在某一步中要完成某些“动作”(action)如：车床初始步用双线方框表示每一个顺序功能图至少应该有一个初始步规则步和步之间必须有转移隔开。转移和转移之间必须有步隔开。步和转移：转移和步之间用有向线段连接，止常画SFC图的方向是从上向下或是从左向右，技照正常顺序画图时，有向线段可以不加箭头，否则必须加箭头。一个SFC图是至少有一个初始步。有向连线与转换条件有向连线：在画顺序功能图时，连接代表各步的方框连线，如果在画图时有向连线必须中断应在有向连线中断之处标明下一步的标号和所在的页数，如步83、12页

转换条件：转换条件是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边

顺序功能图的基本结构N非存储型

当步变为不活动步时动作终止S

置位(存储)

当步变为不活动步时动作继续，直到动作被复位R复位

被修饰词S，SD，SL或DS起动的动作被终止L时间限制

步变为活动步时动作被起动，直到步变为不活动步或设定时间到D时间延迟

步变为活动步时延迟定时器被起动，如果延迟之后步仍然是活动的，动作被起动和继续，直到步变为不活动步P脉冲

当步变为活动步，动作被起动并且只执行一次SD存储与时间延迟

在时间延迟之后动作被起动，一直到动作被复位DS延迟与存储

在延迟之后如果步仍然是活动的，动作被起动直到被复位SL存储与时间限制

步变为活动步时动作被起动，一直到设定的时间或动作被复位使用动作的修饰词可以在一步中完成不同的动作修饰词允许在不增加逻辑的情况下控制动作

修饰词开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关X0和Xl为ON。按下起动按钮X10，工作过程如下：首先板料右行(YO为ON)至限位开关X3动作压钳下行(Y1为ON并保持)，压紧板料后，压力继电器X4为ON，压钳保持压紧剪刀开始下行(Y2为ON)。剪断板料后，X2变为ON，压钳和剪刀同时上行(Y3和Y4为ON，Y1和Y2为OFF)，它们分别碰到限位开关X0和Xl后，分别停止上行，均停止后，又开始下一周期的工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。步M0是初始步，CO用来控制剪料的次数，一次工作循环完成后，CO的当前值加1，没有剪完10块料时，CO的当前值小于设定值10，其常闭触点闭合，转换条件CO满足，将返回M1步，重新开始工作。剪完